Enzym verwendet atmosphärischen Wasserstoff, um elektrischen Strom zu erzeugen
Australische Tüftler haben ein Enzym entdeckt, das Luft in Energie umwandelt.
Laut der Science mag Nature, das Enzym nutzt die geringen Mengen an Wasserstoff in der Atmosphäre, um elektrischen Strom zu erzeugen, und ebnet den Weg für Geräte, die buchstäblich Energie aus dünner Luft gewinnen.
Dr. Rhys Grinter, Ph.D. Studentin Ashleigh Kropp und Professor Chris Greening vom Monash University Biomedicine Discovery Institute in Melbourne, Australien, produzierten und analysierten ein wasserstoffverbrauchendes Enzym aus einem Bodenbakterium.
Das Bakterium namens Mycobacterium smegmatis produziert ein Enzym namens Huc, der Wasserstoffgas in elektrischen Strom umwandelt.
Dr. Grinter merkt an: „Huc ist außerordentlich effizient. Im Gegensatz zu allen anderen bekannten Enzymen und chemischen Katalysatoren verbraucht es sogar Wasserstoff unterhalb des atmosphärischen Niveaus – nur 0,00005 % der Luft, die wir atmen.“
Die Forscher verwendeten mehrere modernste Methoden, um den molekularen Bauplan der atmosphärischen Wasserstoffoxidation aufzudecken. Sie verwendeten fortschrittliche Mikroskopie (Kryo-EM), um seine atomare Struktur und elektrische Wege zu bestimmen, und erweiterten die Grenzen, um die bisher mit dieser Methode am besten aufgelöste Enzymstruktur zu erzeugen. Sie verwendeten auch eine Technik namens Elektrochemie, um zu demonstrieren, dass das gereinigte Enzym bei winzigen Wasserstoffkonzentrationen Strom erzeugt.
Laborarbeiten von Kropp zeigen, dass es möglich ist, gereinigtes Huc über lange Zeiträume zu lagern.”Es ist erstaunlich stabil. Es ist möglich, das Enzym einzufrieren oder auf 80 Grad Celsius zu erhitzen, und es behält seine Fähigkeit, Energie zu erzeugen”, sagte Kropp.”Dies spiegelt wider, dass dieses Enzym Bakterien hilft, in den extremsten Umgebungen zu überleben.”
Huc ist eine”natürliche Batterie”, die einen anhaltenden elektrischen Strom aus Luft oder zugesetztem Wasserstoff erzeugt. Während sich diese Forschung noch in einem frühen Stadium befindet, hat die Entdeckung von Huc ein beträchtliches Potenzial, um kleine luftbetriebene Geräte zu entwickeln, beispielsweise als Alternative zu solarbetriebenen Geräten.
“Sobald wir Huc in ausreichenden Mengen produzieren , der Himmel ist buchstäblich die Grenze für die Nutzung zur Erzeugung sauberer Energie.”